A légzést ellenőrző mechanizmusok egy bonyolultan szőtt rendszer részét képezik. A légzésben részt vevő két fő gáz az oxigén és a szén-dioxid. Egészséges emberekben a légzést elsősorban a vérben oldott szén-dioxid szint szabályozza. Ezt nevezzük a lélegeztetésnek.
A szén-dioxid részleges nyomása
A szén-dioxid a normál sejtek anyagcseréjének hulladékként keletkezik. A szövetekből a vörösvértestekbe szállítják, ahol a tüdőbe juttatják. A szén-dioxid körülbelül 10% -a oldódik a vérében. A keleti Kentucky Egyetem szerint a vérben feloldott szén-dioxid nyomásmennyiségét szén-dioxid parciális nyomásnak vagy pCO2-nek nevezik. Egészséges emberekben a pCO2 normális szintje 35–45 mm higany, mondja az Orlando Regional Healthcare.
Légzés
A légzést az agynak a medulla nevű része szabályozza. A medulla mindkét oldalán fekvő kemoreceptorok érzékelik a vér pCO2-szintjének változásait. Amikor a pCO2 szintje túl magasra vagy túl alacsonyra válik, a kemoreceptorok jeleket küldnek a medulla belélegző központjába, hogy fokozzák a légzést vagy lassítsák azt. A East Tennessee Állami Egyetem szerint az aorta és carotis artériák kevésbé játszanak szerepet a légzésben, mivel felismerik az oxigénszint és a vér pH-értékének változásait.
A légzés stimulálása
A légzést a vér magas pCO2-szintje stimulálja. A magas pCO2-szintek elsődleges oka a hipoventiláció. A tüdőgyulladás, az atelektázis, a pneumothorax, a tüdőembólus, a mellkas sérülése, a központi idegrendszer depressziója és a légző izmok elégtelensége a hipoventiláció számos oka között szerepel. Hipoventilláció esetén a tüdőbe nem jut megfelelő mennyiségű oxigén, és szén-dioxid kezd felhalmozódni. Az egészséges emberek gyorsabban és mélyebben lélegezve reagálnak erre a helyzetre, hogy eltávolítsák a vér felesleges széndioxidját.
A légzés gátlása
A vér alacsony pCO2-szintje csökkenti a légzést. A testben a csökkent pCO2-szint a hiperventiláció eredménye. Ez előfordulhat szorongás, pánikrohamok, bizonyos gyógyszerek, fájdalom, fertőzések, központi idegrendszeri elváltozások, terhesség, stimulánsok vagy túlzott pajzsmirigy-hormon miatt. A túlzott szellőzés miatt túl sok szén-dioxid kerül eltávolításra a testből, amelynek eredményeként a pCO2 csökken a vérében. Az Orlando Regional Healthcare szerint ez a probléma orvosolható lassú lélegzettel vagy papírzsákba lélegzettel.
Hipoxikus meghajtó a lélegzéshez
Általában a légzőkészüléket a vérben lévő pCO2 mennyisége szabályozza. Nagyon magas tengerszint feletti magasságokban, ahol alacsony az oxigénfeszültség, vagy krónikus obstruktív tüdőbetegségben szenvedő embereknél, a légzés hipoxiás hajlandósága előnyös. Ezekben az emberekben a krónikusan magas pCO2-szint miatt a kemoreceptorok kevésbé érzékenyek a pCO2-re és érzékenyebbek az oxigén vagy pO2 parciális nyomására. Ahogy a test oxigénszintje csökken, a pO2-kemoreceptorok biztosítják a hypoxiás légzést, ami azt jelenti, hogy légzési képességüket az alacsony oxigénszint stimulálja, nem pedig a normál körülmények között a magas szén-dioxidszint - állítja a East Tennessee State University.
